MARV: Viren hinterlassen leuchtende Spur

13. August 2013
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Wissenschaftler beobachteten nun, wie sich Viren durch die Zellen ihrer Wirte bewegen. Die Krankheitserreger können lange Strecken zurücklegen, indem sie sich am Gerüst der Wirtszellen entlanghangeln, stellten die Forscher am Beispiel des Marburg-Virus (MARV) fest.

Den Forschern gelang es, die Virenbestandteile mit einem Farbstoff zu markieren, der eine leuchtende Spur hinterlässt. „Dank der Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen wissen wir nun, wie der Transport der Virenbestandteile vonstattengeht und an welchem Ort die infektiösen Partikel zusammengesetzt werden“, fasst Dr. Stephan Becker, einer der Studienverantwortlichen, die Ergebnisse der Untersuchung zusammen. Viren bergen ihr Erbgut in einer mehrschichtigen Hülle, die aus dem innenliegenden Kapsid sowie einer Zwischenschicht oder Matrix besteht; wenn ein Erreger die Wirtszelle verlässt, so umgibt er sich noch mit einem Teil von deren Zellmembran, sodass die Matrix zwischen dieser und dem Kapsid zu liegen kommt.

Das Marburg-Virus und nahverwandte Erreger nutzen fingerförmige Ausstülpungen der Zellen, sogenannte Filopodien, um sich in die Umgebung auszuschleusen, sodass sie neue Opfer befallen können. Aber wie gelangen Kapsid- und Matrixproteine an die Austrittsstelle, wann und wo schließen sie sich zusammen?

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Die gelborange leuchtenden Viruspartikel bewegen sich entlang der fingerförmigen Filopodien, wie die zeitversetzten Aufnahmen zeigen. © Gordian Schudt / Philipps-Universität

Die Wissenschaftler entwickelten ein Verfahren, um die Proteine farbig aufleuchten zu lassen, sodass man unter dem Mikroskop den Weg der Virenbestandteile nachverfolgen kann. „Man sieht sie in Echtzeit durch die Zelle sausen“, schildert Becker das Ergebnis. Die Aufnahmen sehen aber nicht nur schön aus, betont der Virologe: Sie zeigen, dass sich die Kapsidproteine unabhängig vom Matrixprotein VP40 zur Zellmembran bewegen. Die Virenbestandteile nutzen hierfür die Aktinfilamente des Zytoskeletts. Erst nachdem sich die beiden Komponenten miteinander vereinigt haben, können sie über die Filopodien zur Austrittsstelle gelangen.

Ziele für antivirale Medikamente

„Der Erfolg macht uns zuversichtlich, dass mit unserer Methode auch einiges über zelluläre Transportwege zu lernen ist“, sagt Becker. „Außerdem sind solche Stoffwechselwege, die von Viren benutzt werden, natürlich auch immer mögliche Ziele für antivirale Medikamente, von denen es für das Marburg-Virus ja noch keine gibt.“ Der Erreger ruft hohes Fieber und Blutungen hervor, die zum Tode führen können.

Originalpublikation:

Live cell imaging of Marburg virus infected cells uncovers actin-dependent transport of nucleocapsids over long distances
Gordian Schudt et al.; PNAS, doi: 10.1073/pnas.1307681110; 2013

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